DE10141930A1

DE10141930A1 - Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl eines rotierenden Elementes und zur Erfassung der Temperatur einer Kühlflüssigkeit oder eines Schmiermittels

Info

Publication number: DE10141930A1
Application number: DE2001141930
Authority: DE
Inventors: Rainer Ahrens; Volker Becker; Thomas Pape; Martin Wilken
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2003-03-27
Anticipated expiration: 2021-08-29
Also published as: DE10141930B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Erfassung der Drehzahl eines rotierenden Elementes und zur Erfassung der Temperatur einer Kühlflüssigkeit oder eines Schmiermittels bzw. zur Erfassung der Drehzahl einer Getriebewelle oder eines Kupplungselementes sowie zur Erfassung der Temperatur des Getriebeöles eines Kraftfahrzeuges, wobei die Vorrichtung (1) zumindest ein - erstes - Sensorelement (4) aufweist. DOLLAR A Optimale Funktionsweise und geringer Montageaufwand ist dadurch gewährleistet, daß zur Messung der Drehzahl ein erstes Sensorelement (4) und zur Messung der Temperatur ein zweites Sensorelement (5) vorgesehen ist, und daß das erste und das zweite Sensorelement (4, 5) in einem gemeinsamen Sensorgehäuse (6) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl eines rotierenden Elementes und zur Erfassung der Temperatur einer Kühlflüssigkeit oder eines Schmiermittels, vzw. zur Erfassung der Drehzahl einer Getriebewelle oder eines Kupplungselementes sowie zur Erfassung der Temperatur des Getriebeöles eines Kraftfahrzeuges, wobei die Vorrichtung zumindest ein - erstes - Sensorelement aufweist.
Im Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen zur Erfassung der Drehzahl eines rotierenden Elementes, insbesondere einer Getriebewelle und/oder zur Erfassung der Temperatur einer Kühlflüssigkeit oder eines Schmiermittels, insbesondere der Temperatur eines Getriebeöles bekannt. Im allgemeinem wird an den hierfür bestimmten Stellen, also entweder in der Nähe einer Getriebewelle oder innerhalb des Getriebes an einer bestimmten Stelle ein entsprechendes erstes Sensorelement zur Erfassung der Drehzahl und ein entsprechendes zweites Sensorelement zur Erfassung der entsprechenden Temperatur angeordnet bzw. vorgesehen. Es gibt ganz unterschiedliche Ausführungsformen für derartige Sensorelemente. So arbeiten als Drehzahl-Sensoren ausgeführte erste Sensorelemente vzw. berührungslos, wirken bspw. mit auf einer Welle angeordneten entsprechenden Markierungen derart zusammen, daß sie einen bestimmten Spannungsimpuls abgeben, wenn die jeweilige Markierung den Erfassungsbereich des ersten Sensorelementes durchläuft. Als zweite Sensorelemente, also als Temperatur-Sensoren kommen insbesondere sowohl berührungslos arbeitende Sensoren wie auch mit entsprechendem Kontakt arbeitende Sensoren, bspw. bekannte Thermoelemente in Frage. Dies kann je nach Anwendungsfall ganz verschieden sein bzw. gehandhabt werden.

So ist im Stand der Technik bspw. eine Vorrichtung zur Erfassung der Drehzahl/Temperatur bekannt (DE 38 03 597 A1), bei dem ein erstes Sensorelement als kombinierter Drehzahl-/Temperatur-Meßwertaufnehmer ausgebildet ist. Das erste Sensorelement ist hier im Bereich einer rotierenden Welle vzw. innerhalb einer Ausnehmung der Gehäusewandung entsprechend angeordnet. Das Sensorelement wirkt zur Ermittlung der Drehzahl mit auf der Welle angeordneten entsprechenden ersten Markierungen zusammen und gibt entsprechende Spannungsimpulse ab, wenn diese ersten Markierungen den Erfassungsbereich des Sensorelementes durchlaufen. Über eine Auswerteeinheit kann dann über die Anzahl der jeweiligen Spannungsimpulse pro Zeiteinheit auf die aktuelle Drehzahl der Welle rückgeschlossen werden. Gleichzeitig wirkt dieses Sensorelement aber auch als Temperatur-Meßwertaufnehmer, indem es wiederum mit anderen zweiten Markierungen, die ebenfalls auf der Welle angeordnet sind, zusammenwirkt, diese zweiten Markierungen aber temperaturabhängigen Änderungen unterliegen. Mit dieser bekannten Vorrichtung ist mit Hilfe eines einzigen ersten Sensorelementes daher sowohl eine Drehzahlmessung wie auch eine Temperaturmessung möglich.

Die Ausführungen der bisher im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur Erfassung einer Drehzahl eines rotierenden Elementes bzw. zur Erfassung der Temperatur der Kühlflüssigkeit zur Kühlung dieses rotierenden Elementes bzw. des Schmiermittels zur Schmierung des rotierenden Elementes sind nach wie vor noch nicht optimal ausgebildet. Einerseits ist der Arbeitsaufwand zur Anordnung verschiedener mehrerer, nämlich erster und zweiter Sensorelemente, zur Messung der jeweiligen Größen, also der Drehzahl bzw. Temperatur sehr arbeitsaufwendig, insbesondere dann wenn diese an verschiedenen Stellen im Bereich eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges separat jeweils montiert werden müssen. Weiterhin ist bei der bekannten Vorrichtung gemäß der DE 38 03 597 A1 von Nachteil, daß hier das Sensorelement in einer Ausnehmung der Gehäusewandung angeordnet ist, diese leicht verschmutzen kann und die Wirkungsweise des Sensorelementes entsprechend beeinträchtigt wird. Im Ergebnis sind die bekannten Vorrichtungen bzw. Anordnungen daher noch nicht optimal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung der eingangs genannten Art, derart auszugestalten und weiterzubilden, daß der Arbeitsaufwand für die Montage erheblich verringert ist, wobei eine optimale Funktionsweise gewährleistet ist.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun dadurch gelöst, daß zur Messung der Drehzahl ein erstes Sensorelement und zur Messung der Temperatur ein zweites Sensorelement vorgesehenen ist und daß das erste und zweite Sensorelement in einem gemeinsamen Sensorgehäuse angeordnet sind. Der Erfindung liegt das Prinzip zugrunde, ein erstes und ein zweites Sensorelement in einem gemeinsamen hierfür vorgesehenen Sensorgehäuse entsprechend anzuordnen. Dies hat den Vorteil, daß die Anordnung bzw. die Montage dieses Sensorgehäuses auf besonders einfache Art und Weise gewährleistet ist und die einzelnen Sensorelemente nicht mehr einzeln montiert werden müssen. Weiterhin kann das gemeinsame Sensorgehäuse so ausgeführt sein, daß insbesondere auch Verschmutzungen der einzelnen Sensorelemente vermieden sind, so daß eine Gewährleistung deren Funktionstüchtigkeit gegeben ist. Im Ergebnis sind die eingangs genannten Nachteile vermieden.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden.

Im folgenden wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der folgenden Beschreibung sowie der dazugehörigen Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 in einer schematischen, perspektivischen und teilweisen sowie vereinfachten Darstellung den Bereich eines Kraftfahrzeuges mit dem Getriebegehäuse und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet im Bereich eines Kupplungskorbes.
Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Erfassung der Drehzahl eines rotierenden Elementes, nämlich hier einer rotierenden Kupplungskorb-Außenverzahnung 2, sowie zur Erfassung der Temperatur der Kühlflüssigkeit zur Kühlung des rotierenden Elementes, also hier zur Kühlung der Kupplungskorb-Außenverzahnung 2 bzw. anderer Komponenten des Getriebes. Die Kühlflüssigkeit ist hier gleichzeitig Schmiermittel, nämlich das Getriebeöl. Die Kühlflüssigkeit ist hier nicht im Einzelnen dargestellt, aber durch den Pfeil angedeutet, der andeuten soll, daß entsprechende Kühlflüssigkeit durch entsprechende Öffnungen 3 an der Kupplungskorb-Außenverzahnung 2 austritt, die natürlich entsprechend erwärmt ist, d. h. eine bestimmte erhöhte Temperatur aufweist.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 läßt sich nun die aktuelle Drehzahl der Kupplungskorb-Außenverzahnung 2 ermitteln, sowie die Temperatur des Getriebeöles ermitteln, daß durch die entsprechenden Öffnungen 3 austritt. Die Vorrichtung 1 weist hierzu ein erstes Sensorelement 4 und ein zweites Sensorelement 5 auf. Die eingangs beschriebenen Nachteile, sind nun dadurch vermieden, daß zur Messung der Drehzahl ein erstes Sensorelement 4 und zur Messung der Temperatur ein zweites Sensorelement 5 vorgesehen ist und das erste und zweite Sensorelement 4 und 5 im einem gemeinsamen Sensorgehäuse 6 angeordnet sind.
Das gemeinsame Sensorgehäuse 6 ist in Fig. 1 gut zu erkennen und im wesentlichen armförmig ausgeführt. Das eine Ende des Sensorgehäuses 6 ist am Getriebegehäuse 7 bzw. an der hier schematisch angedeuteten Wandung entsprechend befestigt. Vzw. ist das Sensorgehäuse 6 aus Kunststoff, insbesondere im Spritzgußverfahren hergestellt.
Fig. 1 zeigt, daß das Sensorgehäuse 6 im Bereich eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges anordenbar ist, hier aber insbesondere im Bereich einer Kupplungskorb- Außenverzahnung 2 entsprechend positionierbar ist. Das Sensorgehäuse 6 ist hier so ausgebildet bzw. positioniert, daß das erste Sensorelement 4 bzw. das zweite Sensorelement 5, das sich im wesentlichen innerhalb des Sensorgehäuses 6 befindet im wesentlichen über den Umfang der Kupplungskorb-Außenverzahnung 2 angeordnet ist. Das Sensorgehäuse 6 weist hier nicht im einzelnen dargestellte Ausnehmungen bzw. Öffnungen auf, so daß die einzelnen Erfassungsbereiche der Sensorelemente 4 und 5 entsprechend frei zugänglich sind.
Es gibt nun ganz unterschiedliche Möglichkeiten wie das erste Sensorelement 4 bzw. das zweite Sensorelement 5 ausgeführt wird bzw. werden kann. Vzw. wird das erste und zweite Sensorelement 4 und 5 als berührungslos arbeitende Sensoren, vzw. auf elektromagnetischer Basis arbeitend, ausgeführt bzw. ausgebildet. Auf dem rotierenden Element, hier der Kupplungskorb-Außenverzahnung 2 können hier nicht dargestellte erste Markierungen angeordnet bzw. vorgesehen sein, mit denen das erste Sensorelement 4 entsprechend wirksam reagieren kann, so daß bspw. entsprechende Spannungsimpulse innerhalb bestimmter Zeitintervalle, nämlich in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit der Kupplungskorb-Außenverzahnung 2 abgegeben werden. Auch ist denkbar, daß wiederum zusätzliche zweite Markierungen am Umfang der Kupplungs- Außenverzahnung 2 angeordnet sind, die sich in Abhängigkeit von der aktuellen Temperatur ändern. Bspw. kann dann das zweite Sensorelement 5 entsprechend auf die Änderungen dieser zweiten Markierungen in Abhängigkeit der Temperatur entsprechend reagieren und wiederum entsprechende bestimmte Spannungsimpulse abgeben. Es ist aber auch denkbar, daß das zweite Sensorelement bspw. als Thermoelement ausgeführt ist, also eben nicht berührungslos arbeitet. Dies kann je nach Einzelfall ganz verschieden sein.
Entscheidend ist, was hier nicht im Einzelnen dargestellt ist, daß das erste und zweite Sensorelement 4 und 5 Komponenten eines elektronischen/elektrischen Meßkreises oder auch Regelkreises sind und eine separat zusätzlich vorgesehene Auswerteeinheit zur Auswertung der abgegebenen Spannungsimpulse bzw. entsprechende Impulse oder Signale, die durch die Sensorelemente 4 und 5 gegeben werden, vorgesehenen ist, so daß die Ermittlung der aktuellen Drehzahl und/oder der aktuellen Temperatur entsprechend möglich ist.
Ein weiterer Vorteil ist, wenn das erste und zweite Sensorelement 4 und 5 innerhalb eines gemeinsamen Sensorgehäuses 6 angeordnet werden, daß für das erste und zweite Sensorelement 4 und 5 ein gemeinsamer Masseanschluß für das erste und zweite Sensorelement 4 und 5 vorgesehenen werden kann, was die Montage wiederum vereinfacht, sowie die Leitungen bzw. Leiterbahnen, die zu entsprechenden elektronischen bzw. elektrischen Anschlüssen der Sensorelemente notwendig sind, insbesondere auch notwendige Steckverbindungen minimiert sind. Im Ergebnis sind die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden und die bereits beschriebenen Vorteile erzielt. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Vorrichtung
2 Kupplungskorb-Außenverzahnung
3 Öffnung
4 1. Sensorelement
5 2. Sensorelement
6 Sensorgehäuse
7 Getriebegehäuse

Claims

1. Vorrichtung (1) zur Erfassung der Drehzahl eines rotierenden Elementes und zur Erfassung der Temperatur einer Kühlflüssigkeit oder eines Schmiermittels, vzw. zur Erfassung der Drehzahl einer Getriebewelle oder eines Kupplungselementes sowie zur Erfassung der Temperatur des Getriebeöles eines Kraftfahrzeuges, wobei die Vorrichtung (1) zumindest ein - erstes - Sensorelement (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Drehzahl ein erstes Sensorelement (4) und zur Messung der Temperatur ein zweites Sensorelement (5) vorgesehen ist, und daß das erste und zweite Sensorelement (4, 5) in einem gemeinsamen Sensorgehäuse (6) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorgehäuse (6) armförmig ausgeführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorgehäuse (6) im Bereich eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges anordenbar ist und/oder im Bereich einer Kupplungskorb-Außenverzahnung (2) positionierbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Sensorelement (4, 5) als berührungslos arbeitende Sensoren ausgeführt sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem rotierenden Element erste Markierungen angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Sensorelement (4) auf die erste Markierung reagiert und entsprechende Spannungsimpulse innerhalb bestimmter Zeitintervalle abgibt.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem rotierenden Element sich in Abhängigkeit von der Temperatur ändernde zweite Markierungen angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Sensorelement (5) auf die Änderungen der zweiten Markierungen reagiert und entsprechende Spannungsimpulse abgibt.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Sensorelement (4, 5) Komponenten eines elektronischen/elektrischen Meßkreises oder Regelkreises sind und eine Auswerteeinheit zur Auswertung der abgegebenen Spannungsimpulse und Ermittlung der aktuellen Drehzahl und/oder Temperatur vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Sensorelement (5) als Thermoelement ausgebildet ist.